基于互聯(lián)網(wǎng)+的計算機(jī)基礎(chǔ)課程混合式差異教學(xué)改革探索

許 沖，許甲云，傅 為，陳寶興

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基于互聯(lián)網(wǎng)+的計算機(jī)基礎(chǔ)課程混合式差異教學(xué)改革探索

許 沖，許甲云，傅 為，陳寶興

（閩南師范大學(xué)計算機(jī)學(xué)院, 福建漳州 363000）

在“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的背景下，MOOC、SPOC等教學(xué)模式倍受關(guān)注。分析計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合SPOC教學(xué)模式，自主開發(fā)了計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐系統(tǒng)，對課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行改革，實(shí)現(xiàn)了混合式差異教學(xué)改革實(shí)踐，將網(wǎng)上學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)質(zhì)量。

互聯(lián)網(wǎng)+；計算機(jī)基礎(chǔ)課程；教學(xué)改革；SPOC

計算機(jī)基礎(chǔ)課程是各高校非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課，也是大學(xué)生掌握計算機(jī)基礎(chǔ)知識和能力的普及課程。2015年3月十二屆全國人大三次會議上，李克強(qiáng)總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。大學(xué)生是政策的受益者也是將來事業(yè)的開拓者，將“互聯(lián)網(wǎng)+”運(yùn)用于計算機(jī)基礎(chǔ)課程建設(shè)中，不僅是對課程教學(xué)模式改革的有利嘗試，其本身也是“互聯(lián)網(wǎng)+”的運(yùn)用在學(xué)生身邊的鮮活例子。

1 計算機(jī)基礎(chǔ)課程現(xiàn)狀

計算機(jī)基礎(chǔ)課程是一門理論與實(shí)踐結(jié)合十分緊密的課程。因此，在教學(xué)過程中不僅要學(xué)生掌握計算機(jī)基礎(chǔ)知識，實(shí)踐能力跟蹤考核也非常重要。課程教學(xué)的理論部分知識包括計算科學(xué)、計算機(jī)軟硬件、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、算法與程序和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)踐部分包括Windows7使用、Word2010、Excel2010和PowerPoint2010辦公軟件的應(yīng)用。

以閩南師范大學(xué)為例，計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中所面臨的幾個問題：

（1）學(xué)生知識水平差異大

對本校2014級、2015級入學(xué)新生進(jìn)行計算機(jī)應(yīng)用能力的學(xué)前測試。測試的結(jié)果表明，入學(xué)學(xué)生在中學(xué)期間，由于不同地區(qū)制定的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)校的教學(xué)條件的不同，導(dǎo)致入學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)相關(guān)知識和應(yīng)用能力水平差異較大，所以對學(xué)生采用統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容并不適宜。

（2）專業(yè)和就業(yè)方向的差異，導(dǎo)致應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)不同

根據(jù)閩南師范大學(xué)2014年、2015年的畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量報告的數(shù)據(jù)分析，本科畢業(yè)生找到的工作對口的比例為25.9%，基本對口的比例為30.8%，與專業(yè)相關(guān)的比例為28.2%，此三部分畢業(yè)生的比例達(dá)到84.9%。

從學(xué)生不同專業(yè)的特點(diǎn)和就業(yè)時的能力需求的角度分析，學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用也有不同的側(cè)重點(diǎn)，所以有必要對不同的專業(yè)特點(diǎn)提供相應(yīng)的計算機(jī)能力學(xué)習(xí)內(nèi)容的調(diào)整。

（3）學(xué)生人數(shù)多，教學(xué)工作量大

計算機(jī)基礎(chǔ)課程注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，需定期給學(xué)生布置實(shí)驗(yàn)并及時批改，但由于學(xué)生人數(shù)多，工作十分繁重。而實(shí)驗(yàn)批改后的情況缺乏管理，無法形成系統(tǒng)的跟蹤分析數(shù)據(jù)。

（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時減少，教學(xué)質(zhì)量難以保證

計算機(jī)基礎(chǔ)課程通過合理的安排教學(xué)內(nèi)容和時間將理論與實(shí)踐兩部分的知識結(jié)合起來才能取得教學(xué)效果。但近年來，由于各個高校對計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)課時不斷的壓縮，使得實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課時越來越少，甚至無法安排實(shí)踐課時。因此，實(shí)踐方面的教學(xué)內(nèi)容更多的是依靠學(xué)生利用課外時間通過其他渠道獲取教學(xué)資源自學(xué)，這樣就難以保證教學(xué)的質(zhì)量，也更加難以跟蹤其學(xué)習(xí)的進(jìn)展情況。

就以上幾個在計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中比較突出的問題而言，需要對計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)整，利用互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段將學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性調(diào)動起來，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的缺陷，解決陳舊教學(xué)方法無法解決的問題。

2 SPOC教學(xué)模式的啟示

自2008年大規(guī)模開放在線課程（Massive Open Online Courses.MOOC）被提出和推廣以來，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的MOOC學(xué)習(xí)模式得到廣大學(xué)習(xí)者的青睞[1]。但隨著MOOC的不斷發(fā)展，在其完全脫離線下面授的情況下，其棄學(xué)率高、學(xué)習(xí)過程缺乏引導(dǎo)與監(jiān)督等弊端也同時顯現(xiàn)。因此，以線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式SPOC（Small Private Online Course小規(guī)模限制性在線課程）應(yīng)運(yùn)而生[2]。

相比于MOOC，SPOC同樣是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的模式，也具備在線學(xué)習(xí)和協(xié)作交流的功能。但SPOC并非完全開放，而是對學(xué)習(xí)者設(shè)定準(zhǔn)入條件，規(guī)模也相對較小。SPOC采用“在線教學(xué)+課堂教學(xué)”的混合教學(xué)模式，將MOOC教學(xué)和課堂教學(xué)深度融合、充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，設(shè)計和實(shí)施混合教學(xué)模式，從而有效的彌補(bǔ)了MOOC存在的弊端[3]。

SPOC教學(xué)模式為計算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革提供了思路，但經(jīng)過分析當(dāng)前的SPOC平臺，無法解決計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中所存在的問題。首先，當(dāng)前主流的MOOC/SPOC平臺的自動批改功能主要針對如選擇題、判斷題、填空題、編程題等客觀題，而沒有針對計算機(jī)基礎(chǔ)課程中實(shí)踐部分的自動評判功能。從而，由于學(xué)生人數(shù)眾多，進(jìn)行修學(xué)課程前的計算機(jī)能力測試將難以實(shí)現(xiàn)。同時，也導(dǎo)致無法對學(xué)生的知識掌握水平進(jìn)行分級。其次，即使將修學(xué)前測試采用獨(dú)立的考試系統(tǒng)進(jìn)行，但SPOC平臺沒有針對同一門課程實(shí)現(xiàn)分級、分專業(yè)教學(xué)的功能。再者，對學(xué)生提交的作業(yè)無法自動批改，教師的工作量仍然十分繁重。

因此，為了解決計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題和困難，自主開發(fā)了一套基于Open XML的計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐系統(tǒng)，借鑒SPOC教學(xué)模式的整體框架，實(shí)現(xiàn)了針對課程中Word、Excel、PowerPoint實(shí)踐操作文件的自動評判功能，從而基于自動評判功能做到學(xué)生修學(xué)前自測功能、作業(yè)自動批改功能等，達(dá)到根據(jù)學(xué)生修學(xué)前計算機(jī)水平對學(xué)生進(jìn)行自動分級、專業(yè)類型識別、跟蹤學(xué)生實(shí)踐能力的目的。

3 基于Open XML的計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐系統(tǒng)

基于Open XML的計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐系統(tǒng)是針對計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中的存在的問題和困難而提出，并結(jié)合SPOC教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)課程的線上、線下相結(jié)合的教學(xué)模式改革。該基于B/S模式的系統(tǒng)概要流程如圖1所示。

本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)主要由三部分構(gòu)成：后臺管理端、前臺學(xué)生端和自動評判控件。前臺學(xué)生端和后臺管理端是基于ThinkPHP開發(fā)框架的WEB應(yīng)用，而自動評判控件則是基于Open XML開發(fā)的.NET控件，WEB應(yīng)用通過調(diào)用注冊于系統(tǒng)的該控件實(shí)現(xiàn)評判。

（1）后臺管理端

后臺管理端主要是管理員用于系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)置和教師教學(xué)任務(wù)的開展而設(shè)計。其主要功能包括系統(tǒng)設(shè)置、權(quán)限管理、教學(xué)管理、試題管理、試卷生成與管理、在線討論答疑、學(xué)習(xí)進(jìn)度和成績統(tǒng)計。

（2）前臺學(xué)生端

前臺學(xué)生端采用Bootstrap技術(shù)進(jìn)行界面設(shè)計，在PC或移動設(shè)備上訪問均可得到友好的使用體驗(yàn)。主要提供學(xué)生登錄該系統(tǒng)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。其主要功能包括登錄與密碼找回、學(xué)生信息維護(hù)、在線測試、學(xué)習(xí)任務(wù)展示與提交、在線討論答疑。

（3）自動評判控件

自動評判控件作是該系統(tǒng)運(yùn)行和課程改革得以實(shí)施的核心功能，其對學(xué)生完成測試或提交的實(shí)驗(yàn)作業(yè)的word、Excel、PowerPoint的文件根據(jù)其對應(yīng)的評判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評判，返回評判后的結(jié)果。該控件實(shí)現(xiàn)了試題和評判標(biāo)準(zhǔn)的在線維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了真正的在線出題，具有很強(qiáng)的靈活性和通用性。

圖1 系統(tǒng)概要流程

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不受時空限制的在線教學(xué)模式，作為線下課堂教學(xué)的輔助節(jié)約了授課時間；在線管理和自動評判大大減少了教師批改作業(yè)的工作量、將學(xué)生的實(shí)踐能力量化記錄，方便跟蹤、分析；自動評判控件的靈活性和通用性降低了試題開發(fā)和維護(hù)的成本；實(shí)現(xiàn)了根據(jù)測試成績和專業(yè)差異自動分級、分專業(yè)差異教學(xué)。

4 計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容與活動的設(shè)計實(shí)施

根據(jù)前期的調(diào)查研究，引入SPOC教學(xué)模式作為參考，結(jié)合計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐系統(tǒng)的功能，對計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容與活動進(jìn)行設(shè)計和實(shí)施[4]。課程共72學(xué)時，其中課堂教學(xué)36學(xué)時，每次課2學(xué)時，18次課完成；課外網(wǎng)上學(xué)習(xí)+實(shí)驗(yàn)課時根據(jù)學(xué)生的能力情況和專業(yè)類別變動。

4.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

（1）理論教學(xué)內(nèi)容分解

對本校學(xué)生的3次修學(xué)前測試中，計算機(jī)理論知識采用選擇題15題平均分布知識點(diǎn)的方式進(jìn)行測試，結(jié)果統(tǒng)計答對5題以下的學(xué)生人數(shù)占比為15.45%，答對11題以上的占比為16.97%，而答對6～10題的占比達(dá)67.58%。從數(shù)據(jù)中可看出雖然學(xué)生計算機(jī)理論知識水平存在差異，但并不明顯。再者，計算機(jī)理論知識各個模塊雖有關(guān)聯(lián)但相對獨(dú)立，難以根據(jù)難易程度進(jìn)行劃分。因此，在計算機(jī)理論知識的教學(xué)中采用統(tǒng)一內(nèi)容，不分級、不分專業(yè)教學(xué)。

理論知識的內(nèi)容分為8個模塊進(jìn)行設(shè)計，如表1所示。

表1 理論教學(xué)的內(nèi)容模塊劃分

（2）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分解

在3次修學(xué)前測試中，以Windows、Word、Excel、PowerPoint實(shí)際操作的方式進(jìn)行測試。測試結(jié)果統(tǒng)計操作正確率在40%以下的學(xué)生人數(shù)占比為22.19%，40%至60%的占比為51.34%，60%以上的占比為26.47%。由此可見學(xué)生計算機(jī)實(shí)際操作能力差異比較明顯。因此，需將實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容根據(jù)難易程度進(jìn)行劃分[5]。另外，結(jié)合本校學(xué)生不同專業(yè)和就業(yè)方向，將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化、分類。綜合兩個方面的因素重新設(shè)計實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容根據(jù)難度劃分為低、中、高3個層次，分為18個模塊，如表2所示。

表2 實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容模塊劃分

4.2 教學(xué)形式與方法實(shí)施

4.2.1 課堂教學(xué)方案

網(wǎng)上教學(xué)視頻的時長控制在5～15min，一般不超過20min。時間太長學(xué)生的注意力難以維持，反而影響教學(xué)效果。因此，在實(shí)施理論教學(xué)過程中，采用以課堂教學(xué)形式為主，網(wǎng)上視頻為輔，網(wǎng)上作業(yè)鞏固的形式開展。網(wǎng)上學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容為課前預(yù)習(xí)視頻，視頻的主要內(nèi)容為該模塊知識的背景、應(yīng)用領(lǐng)域等總體介紹，主要目的是讓學(xué)生了解課堂上要講些什么，激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，為課堂教學(xué)“熱場”。課堂教學(xué)才是對應(yīng)章節(jié)的理論知識的系統(tǒng)地、詳細(xì)地講解。有了網(wǎng)上視頻的輔助，教師在課堂上集中的講解知識的重點(diǎn)和難點(diǎn)。課后，學(xué)生完成該模塊的網(wǎng)上作業(yè)，敦促學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識。

4.2.2 網(wǎng)上學(xué)習(xí)方案

實(shí)踐教學(xué)主要以網(wǎng)上視頻的教學(xué)為主，翻轉(zhuǎn)課堂為輔，實(shí)驗(yàn)作業(yè)鞏固的方式開展。實(shí)踐系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的修學(xué)前測試的結(jié)果結(jié)合專業(yè)和就業(yè)方向給學(xué)生生成學(xué)習(xí)任務(wù)，教學(xué)的案例素材選用與實(shí)際工作相關(guān)的內(nèi)容，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)感和實(shí)用性。

根據(jù)本校的專業(yè)分布將專業(yè)類型歸類為文史類、理工類、師范類、經(jīng)濟(jì)管理類、新聞藝術(shù)類，專業(yè)類型可重疊，如藝術(shù)類師范生則合并師范類和新聞藝術(shù)類兩個類型模塊。按專業(yè)類型將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分配如表3所示。

表3 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容按專業(yè)類型劃分

學(xué)生根據(jù)修學(xué)前測試的結(jié)果分為A、B、C三個不同級別，依次表示實(shí)踐能力較差、普通、較高。網(wǎng)上實(shí)踐課程分為必學(xué)和選學(xué)兩種方式，各個級別安排如表4所示。對于能力較差的學(xué)生注重補(bǔ)基礎(chǔ)，對于能力普通的學(xué)生注重提高能力，對于能力較高的學(xué)生通過選學(xué)補(bǔ)缺補(bǔ)漏，鞏固知識。

表4 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容按難度分配

學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容將綜合能力差異和專業(yè)類型兩個方面的劃分進(jìn)行分配，實(shí)現(xiàn)差異化的教學(xué)。

4.2.3 教學(xué)活動實(shí)施方案

按照課堂教學(xué)的課次將理論和實(shí)踐重新安排，其中實(shí)踐教學(xué)由于學(xué)生的能力差異靈活變動，如表5所示。

表5 教學(xué)活動實(shí)施方案

4.3 教學(xué)評價設(shè)計

本課程的教學(xué)評價將整個教學(xué)過程采用量化方式分類兩個部分進(jìn)行評估。學(xué)生的總評成績總分100分，期末考試成績70%，平時成績30%。其中平時成績由網(wǎng)上參與度進(jìn)行評價，包括登錄次數(shù)、視頻觀看時長、實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成個數(shù)、實(shí)驗(yàn)平均成績和參與互動次數(shù)，分值占比分別為5%、30%、30%、30%、5%。

5 結(jié)語

本次改革結(jié)合SPOC教學(xué)模式和課程自身的特點(diǎn)和難點(diǎn)，自主開發(fā)網(wǎng)上實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的混合式分級差異教學(xué)。在此教學(xué)改革實(shí)踐突出體現(xiàn)了以下幾點(diǎn)：

（1）自主開發(fā)的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了SPOC教學(xué)模式，即網(wǎng)上教學(xué)與課堂教學(xué)的結(jié)合，發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂的作用，側(cè)重對實(shí)踐教學(xué)的分級、分專業(yè)差異教學(xué)的實(shí)施。

（2）減輕教師的工作量，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)踐能力掌握情況的量化跟蹤和統(tǒng)計。

（3）充分激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氛圍，提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。

（4）實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的靈活性和通用性，實(shí)現(xiàn)了在線出題，具有較好的推廣性。

[1] 劉欣欣,徐紅云. 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)的MOOC教學(xué)實(shí)踐[J]. 計算機(jī)教育, 2017(1): 14-17.

[2] 曾明星,李桂平,周清平,等. 從MOOC到SPOC:一種深度學(xué)習(xí)模式建構(gòu)[J]. 中國電化教育, 2015(11): 28-34.

[3] 郭鳳英,黃友良,唐燕等. 基于SPOC的混合教學(xué)模式在計算機(jī)基礎(chǔ)課程中的構(gòu)建與實(shí)踐[J]. 中醫(yī)教育ECM, 2017,36(1): 46-50, 53.

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[5] 彭巧珍,劉曉瑢,張丹丹. 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程分類分級教學(xué)改革探討[J]. 計算機(jī)知識與技術(shù), 2016,12 (29): 161-162.

（責(zé)任編輯：馬圳煒）

A Blended Differentiated Teaching Approach to Basic Computer Courses Under “Internet +” Background

XU Chong, XU Jia-yun, FU Wei, CHEN Bao-xing

(Minnan Normal University, School of Computer Science, Zhangzhou 363000, China)

Particular attention has been attached to MOOC and SPOC teaching pattern under “Internet +” background. This paper makes an analysis of the problems that exist in the teaching process of basic computer courses. Based on the SPOC teaching pattern, a practice system for basic computer courses has been developed. Some reforms have been made in teaching content and teaching pattern, aiming to realize blended differentiated teaching, in which case, on-line learning and classroom teaching activities are well-combined to motivate the students to strive harder in self-teaching and thus improve the teaching quality.

internet+; basic courses of computer; teaching innovation; SPOC

1673-1417（2017）02-0049-06

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.02.0011

TP3-4

A

2017－04－01

閩南師范大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目（JG201523）。

許沖（1981—），男，福建詔安人，實(shí)驗(yàn)師，學(xué)士，研究方向：計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)。